材料成型工藝基礎(chǔ)焊接

第二節(jié)其它常用焊接方法1.一、熔化焊

一〕氣焊2.二〕電渣焊1951年蘇聯(lián)的巴頓電焊研究所創(chuàng)造電渣焊，成為大厚度工件的高效焊接法。3.40年代德國(guó)和法國(guó)創(chuàng)造的電子束焊，也在50年代得到實(shí)用和進(jìn)一步開展；三〕真空電子束焊4.1984年，蘇聯(lián)宇航員SvetlanaSavitskaya在太空使用了一種手工電子束焊槍進(jìn)行焊接、銅焊和飛濺試驗(yàn)。為了完成這些試驗(yàn)，她和她的同伴VladimirDzhanibekov將軍離開“聯(lián)盟7號(hào)〞宇宙飛船，在外太空工作了3個(gè)小時(shí)。用于這項(xiàng)特殊的工作的電子束焊槍是由位于烏克蘭基輔的巴頓焊接研究所的工程師們研制的。5.四〕激光焊60年代又出現(xiàn)激光焊，等離子、電子束和激光焊接方法的出現(xiàn)，標(biāo)志著高能量密度熔焊的新開展，大大改善了材料的焊接性，使許多難以用其他方法焊接的材料和結(jié)構(gòu)得以焊接。6.7.以電阻熱為能源的一類焊接方法包括以熔渣電阻熱為能源的電渣焊和以固體電阻熱為能源的電阻焊。

二、壓焊8.一〕電阻焊1887年，美國(guó)的湯普森創(chuàng)造電阻焊，并用于薄板的點(diǎn)焊和縫焊；縫焊是壓焊中最早的半機(jī)械化焊接方法，隨著縫焊過(guò)程的進(jìn)行，工件被兩滾輪推送前進(jìn)；

9.1.點(diǎn)焊10.1988年以來(lái)，在世界各地機(jī)器人已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車生產(chǎn)線上。在此我們所見(jiàn)的一組機(jī)器人被用于車身電阻點(diǎn)焊。

11.電阻焊根底電阻熱Q=I2RtI從幾千到幾萬(wàn)A分流現(xiàn)象根本工藝參數(shù)點(diǎn)焊、縫焊、對(duì)焊12.焊接電流〔單相〕大〔幾千至幾萬(wàn)安培〕通電時(shí)間短〔幾周波至幾秒〕設(shè)備昂貴、復(fù)雜，生產(chǎn)率高，因此適于大批量生產(chǎn)。主要用于焊接厚度小于3mm的薄板組件。各類鋼材、鋁、鎂等有色金屬及其合金、不銹鋼等均可焊接。13.2.縫焊14.3.對(duì)焊15.其他的焊接技術(shù)還有二十世紀(jì)世紀(jì)20年代開始使用閃光對(duì)焊方法焊接棒材和鏈條。至此電阻焊進(jìn)入實(shí)用階段。1956年，美國(guó)的瓊斯創(chuàng)造超聲波焊；蘇聯(lián)的丘季科夫創(chuàng)造摩擦焊；

16.二〕摩擦焊17.三〕擴(kuò)散焊18.三、釬焊釬焊的能源可以是化學(xué)反響熱，也可以是間接熱能。

釬料的液相線濕度高于450℃而低于母材金屬的熔點(diǎn)時(shí)，稱為硬釬焊；低于450℃時(shí)，稱為軟釬焊。

根據(jù)熱源或加熱方法不同釬焊可分為：火焰釬焊、感應(yīng)釬焊、爐中釬焊、浸沾釬焊、電阻釬焊等。

19.20.21.22.23.24.釬焊接頭的強(qiáng)度一般比較低，耐熱能力較差。

釬焊可以用于焊接碳鋼、不銹鋼、高溫合金、鋁、銅等金屬材料，還可以連接異種金屬、金屬與非金屬。適于焊接受載不大或常溫下工作的接頭，對(duì)于精密的、微型的以及復(fù)雜的多釬縫的焊件尤其適用。25.1959年，美國(guó)斯坦福研究所研究成功爆炸焊；50年代末蘇聯(lián)又制成真空擴(kuò)散焊設(shè)備。26.1976年，液化天然氣鋁球罐，重達(dá)850噸，直徑達(dá)36米。由100塊精密加工的瓜片組成，其形狀就象剝開的橘子。共用了3166公斤填充材料將這些板用氣體保護(hù)焊組焊起來(lái)。每只球罐的焊縫長(zhǎng)度達(dá)48.6英里。水壓試驗(yàn)。27.位于舊金山的美州銀行總部大樓，電渣焊。

28.四、焊接新工藝、新技術(shù)簡(jiǎn)介

提高焊接生產(chǎn)率是推動(dòng)焊接技術(shù)開展的重要驅(qū)動(dòng)力提高準(zhǔn)備車間的機(jī)械化、自動(dòng)化水平是當(dāng)前世界先進(jìn)工業(yè)國(guó)家重點(diǎn)開展方向

焊接過(guò)程自動(dòng)化、智能化是提高焊接質(zhì)量穩(wěn)定性，解決惡劣勞動(dòng)條件的重要方向

熱源的研究與開發(fā)是推動(dòng)焊接工藝開展的根本動(dòng)力

節(jié)能技術(shù)是普遍關(guān)切的問(wèn)題29.提高生產(chǎn)率的途徑有二:第一是提高焊接熔敷率。

例如三絲埋弧焊，其工藝參數(shù)分別為2200A×33V,1400A×40V,1100A×45V,采用坡口斷面較小，反面采用擋板或襯墊，50~60mm的鋼板可一次焊透成形，焊速到達(dá)0.4m/min以上。其熔敷效率與手工焊相比在100倍以上。提高焊接生產(chǎn)率30.第二減少坡口斷面及熔敷金屬量.近10年來(lái)最突出的成就是窄間隙焊接。

窄間隙焊接的主要技術(shù)關(guān)鍵是如何保證兩側(cè)熔透和保證電弧中心自動(dòng)跟蹤處于坡口中心線上。

電子束焊、等離子焊及激光焊時(shí)，可采用對(duì)接接頭，且不用開坡口，因此是更理想的窄間隙焊接法，這是它受到廣泛的重視重要原因之一。31.提高準(zhǔn)備車間的機(jī)械化、自動(dòng)化水平

世界各國(guó)特別重視準(zhǔn)備車間的技術(shù)改造。準(zhǔn)備車間的主要工序包括:材料運(yùn)輸；材料外表去油、噴砂、涂保護(hù)漆；鋼板劃線、切割、開坡口；部件組裝及點(diǎn)固。以上四道工序在現(xiàn)代化的工廠中均已全部機(jī)械化、自動(dòng)化。32.焊接過(guò)程自動(dòng)化、智能化

由于焊接質(zhì)量要求嚴(yán)格，而勞動(dòng)條件往往較差，因而自動(dòng)化、智能化受到特殊重視。機(jī)器人的出現(xiàn)迅速得到焊接工業(yè)界熱烈響應(yīng)。目前全世界機(jī)器人有50%以上用在焊接技術(shù)上。在那么開始時(shí)多用于汽車工業(yè)中的點(diǎn)焊流水線上，近幾年來(lái)已拓展到弧焊領(lǐng)域。智能焊接的第一個(gè)開展重點(diǎn)在視覺(jué)系統(tǒng)。目前已開發(fā)出的視覺(jué)系統(tǒng)可使機(jī)器人根據(jù)焊接中具體情況自動(dòng)修改焊炬動(dòng)動(dòng)軌跡，有的還能根據(jù)坡口尺寸適時(shí)地調(diào)節(jié)工藝。然而，總的來(lái)說(shuō)，智能化僅僅處在初級(jí)階段，這方面的開展將是一個(gè)長(zhǎng)期的任務(wù)。

33.

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)類型

焊接的產(chǎn)品按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)大致可分為以四大類。

結(jié)構(gòu)類

如橋梁、建筑工程、石油化工容器等。

機(jī)構(gòu)零件類

如汽車零部件等。

半成品類

如工字梁、管子等。

微電子器件類。

五、常用焊接方法的選擇

34.結(jié)構(gòu)類產(chǎn)品中規(guī)那么的長(zhǎng)焊縫和環(huán)縫宜用埋弧焊。手弧焊用于打底焊和短焊縫焊接。微型電子器件的接頭主要要求密封、導(dǎo)電性、受熱程度小等，因此宜用電子束焊、超聲波焊、擴(kuò)散焊、釬焊和電容儲(chǔ)能焊。

例35.第三節(jié)、常用金屬材料的焊接焊接性及其評(píng)定方法碳素鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼不銹鋼、鑄鐵有色金屬36.第四節(jié)、焊接件的結(jié)構(gòu)工藝性一、焊縫布置二、接頭形式和坡口形式三、焊接結(jié)構(gòu)工藝圖四、焊接工藝標(biāo)準(zhǔn)37.平焊操作方便，易于保證焊接質(zhì)量，生產(chǎn)率高，應(yīng)盡可能地應(yīng)用。其他位置施焊，金屬液因重力作用容易下流，施焊困難。應(yīng)盡量防止。假設(shè)確需采用這些位置時(shí)，應(yīng)采取一定的焊接措施。一〕焊縫的空間位置38.39.〔二〕合理布置焊縫1〕焊縫布置應(yīng)盡量分散，不宜過(guò)長(zhǎng)。焊縫之間的距離應(yīng)大于板厚的3倍，且不小于100mm2〕焊縫的位置應(yīng)盡量對(duì)稱布置，否那么會(huì)由于焊縫不在中心引起彎曲變形。3〕焊縫的布置不得交叉。40.4〕應(yīng)盡量減少構(gòu)件或焊接接頭部件的應(yīng)力集中，防止尖角焊縫。5〕焊縫應(yīng)避開最大應(yīng)力和應(yīng)力集中的部件。6〕焊縫設(shè)計(jì)應(yīng)遠(yuǎn)離加工外表。7〕焊縫布置應(yīng)滿足焊接時(shí)運(yùn)條角度的需要。41.二、接頭形式和坡口形式42.〔一〕焊接接頭形式的選擇常見(jiàn)的焊接接頭形式有對(duì)接、搭接、角接和T形接頭。這四種接頭形式中，對(duì)接接頭節(jié)省材料，容易保證質(zhì)量，應(yīng)力分布均勻，應(yīng)用最為廣泛，但焊前準(zhǔn)備及裝配質(zhì)量要求較高；搭接接頭兩焊件不在同一平面上，浪費(fèi)金屬且受力時(shí)將產(chǎn)生附加應(yīng)力，適于薄板焊件焊件；角接接頭在構(gòu)成直角連接時(shí)采用，一般只起連接作用而不承受工作載荷；T形接頭是結(jié)構(gòu)非直線連接中應(yīng)用最廣泛的連接形式。43.在結(jié)構(gòu)焊接時(shí)具體采用哪種形式焊接接頭，主要根據(jù)焊件結(jié)構(gòu)形狀、使用要求、焊件厚度進(jìn)行選擇；另外還應(yīng)考慮坡口加工難易程度，焊接方法的種類等其它因素的要求。44.〔二〕坡口形式的選擇

根據(jù)設(shè)計(jì)或工藝需要，在焊件的待焊部位加工并裝配成一定幾何形狀的溝槽稱為坡口。各種溝槽的形式參見(jiàn)GB／T3375－94。45.用焊條電弧焊焊接在6mm以下的對(duì)接焊縫時(shí)，用I型坡口在6mm－26mm時(shí)，常開單面坡口；在12mm－60mm時(shí)，常開雙面坡口。埋弧焊小于12mm時(shí)采用I形坡口單面施焊，小于24mm時(shí)采用I形坡口雙面施焊，焊更厚構(gòu)件時(shí)需開坡口。46.一〕焊接結(jié)構(gòu)材料的選擇在滿足結(jié)構(gòu)使用要求的條件下，盡量選擇焊接性能較好的材料。一般碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.25％的碳素鋼和碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.20％的低合金都具有良好的焊接性，應(yīng)盡量采用；碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.50％的碳素鋼和碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.40％的合金鋼焊接性不好，應(yīng)盡量防止采用。同一構(gòu)件焊接時(shí)應(yīng)盡量選用同種金屬材料。三、焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

47.二〕焊接結(jié)構(gòu)的工藝性焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量選用型材或沖壓件設(shè)計(jì)焊接結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)盡量采用工字鋼、槽鋼、角鋼和鋼管等成形材料，以減少焊縫的數(shù)量、簡(jiǎn)化焊接工藝。48.用圖示法表示焊縫49.焊縫的符號(hào)表示50.焊接時(shí)，為保證焊接質(zhì)量，必須選擇合理的工藝參數(shù)，所選定的焊接工藝參數(shù)總稱為焊接工藝標(biāo)準(zhǔn)。例如，手工電弧焊的焊接工藝標(biāo)準(zhǔn)包括：焊接電流、焊條直徑、焊接速度、電弧長(zhǎng)度〔電壓〕和焊接層數(shù)等，四、焊接工藝標(biāo)準(zhǔn)確實(shí)定

51.第五節(jié)、膠接52.應(yīng)用特點(diǎn)適用范圍廣整個(gè)膠接面都能承受載荷應(yīng)力分布均勻膠接結(jié)構(gòu)重量輕具有密封作用工藝溫度低膠接工藝及設(shè)備要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，降低成本。優(yōu)點(diǎn)局限性膠接接頭對(duì)環(huán)境溫度升高較敏感某些膠粘劑的粘接工藝較復(fù)雜膠接質(zhì)量檢查比較困難53.應(yīng)用建筑業(yè)〔如室內(nèi)裝修〕醫(yī)學(xué)〔補(bǔ)牙、止血膠〕輕工業(yè)〔包裝〕54.膠接工藝膠液的檢定或配制被膠接件的脫脂機(jī)械處理或化學(xué)處理涂膠成品檢驗(yàn)?zāi)z合固化卸壓后放置晾置55.膠粘劑牢固膠接兩個(gè)相同或不同的材料，主是粘合力的作用。如下圖：膠層П與被膠物?、Ш之間存在粘附力，膠層П內(nèi)有內(nèi)聚力。內(nèi)聚力是膠粘劑的本身分子這間的作用力，而粘附力那么是膠粘劑附在物體外表上的力。粘合力的大小取決于這兩個(gè)力中的最小一個(gè)。其中任何一種力的喪失，都會(huì)導(dǎo)致膠層的破壞。膠接機(jī)理П?Ш被膠物膠層?ПП粘附力內(nèi)聚力粘合力56.固體外表存在著范德華力，所以固體外表能夠吸附液體和氣體，實(shí)現(xiàn)膠接。光滑固體外表看起來(lái)十分平整，實(shí)際上是凹凸不平的，有些甚至是多孔的?？杀荒z粘劑滲透，實(shí)現(xiàn)膠接。固體外表會(huì)與膠粘劑發(fā)生化學(xué)反響，實(shí)現(xiàn)膠接。固體外表存在著靜電層，由于正負(fù)電層之間靜電引力產(chǎn)生粘合力。固體外表和膠粘劑之間分了可會(huì)發(fā)生擴(kuò)散作用。固體外表特性57.固體外表處理物理法〔放電處理、火焰處理〕化學(xué)法〔酸蝕法〕一般方法〔水洗等〕檢驗(yàn)方法：水膜法58.膠粘劑的選用膠粘劑的品種煩多，性能差異很大，每一種膠都有其局限性。